試議干燥過程的物料與熱量衡算

第九章

干燥

Drying一、濕物料中含水量的表示方法二、干燥系統(tǒng)的物料衡算

三、干燥系統(tǒng)的熱量衡算

四、空氣通過干燥器時的狀態(tài)變化

第三節(jié)

干燥過程的物料與熱量衡算2023/1/10一、濕物料中含水量的表示方法1、濕基含水量W

2、干基含水量X3、換算關(guān)系

2023/1/10二、干燥系統(tǒng)的物料衡算

1、水分蒸發(fā)量以s為基準(zhǔn)，對水分作物料衡算2023/1/102、空氣消耗量L

每蒸發(fā)1kg水分時，消耗的絕干空氣數(shù)量l2023/1/103、干燥產(chǎn)品流量G2

對干燥器作絕干物料的衡算2023/1/10三、干燥系統(tǒng)的熱量衡算

1、熱量衡算的基本方程

忽略預(yù)熱器的熱損失，以1s為基準(zhǔn)，對預(yù)熱器列焓衡算2023/1/10單位時間內(nèi)預(yù)熱器消耗的熱量為：對干燥器列焓衡算，以1s為基準(zhǔn)單位時間內(nèi)向干燥器補充的熱量為單位時間內(nèi)干燥系統(tǒng)消耗的總熱量為——連續(xù)干燥系統(tǒng)熱量衡算的基本方程式

2023/1/10假設(shè)：新鮮干空氣中水汽的焓等于離開干燥器廢氣中水汽的焓

濕物料進出干燥器時的比熱取平均值

濕空氣進出干燥器時的焓分別為：2023/1/10濕物料進出干燥器的焓分別為2023/1/10可見：向干燥系統(tǒng)輸入的熱量用于：加熱空氣；加熱物料；蒸發(fā)水分；熱損失2023/1/102、干燥燥系統(tǒng)的的熱效率率蒸發(fā)水分分所需的的熱量為為忽略物料料中水分分帶入的的焓2022/12/29四、空氣氣通過干干燥器時時的狀態(tài)態(tài)變化1、等焓焓干燥過過程(理理想干燥燥過程)規(guī)定：不向干燥燥器中補補充熱量量QD=0；忽略干燥燥器向周周圍散失失的熱量量QL=0；物料進出出干燥器器的焓相相等2022/12/29將上述述條件件代入入H0t0AIHt1Bt2C2022/12/292、非等焓焓干燥過程程1）操作線線在過B點等焓線下下方條件：不向干燥器器補充熱量量QD=0；不能忽略干干燥器向周周圍散失的的熱量QL≠0；；物料進出干干燥器時的的焓不相等等2022/12/29IHt1Bt2CC1C2C32022/12/292））操操作作線線在在過過點點B的等等焓焓線線上上方方向干干燥燥器器補補充充的的熱熱量量大大于于損損失失的的熱熱量量和和加加熱熱物物料料消消耗耗的的熱熱量量之之總總和和3））操操作作線線為為過過B點的的等等溫溫線線向干干燥燥器器補補充充的的熱熱量量足足夠夠多多，，恰恰使使干干燥燥過過程程在在等等溫溫下下進進行行2022/12/29例：某種濕物料在在常壓氣流干干燥器中進行行干燥，濕物物料的流量為為1kg/s，初始濕基含水水量為3.5%，干燥產(chǎn)產(chǎn)品的濕基含含水量為0.5%?？諝鈿鉅顩r為：初初始溫度為25℃，濕度度為0.005kg/kg干空氣，經(jīng)預(yù)預(yù)熱后進干燥燥器的溫度為為140℃，，若離開干燥燥器的溫度選選定為60℃℃和40℃，，試分別計算需需要的空氣消消耗量及預(yù)熱熱器的傳熱速速率。又若空氣在干干燥器的后續(xù)續(xù)設(shè)備中溫度度下降了10℃，試分析析以上兩種情情況下物料是是否返潮？假假設(shè)干燥器為為理想干燥器器。2022/12/29解：因在干干燥器器內(nèi)經(jīng)經(jīng)歷等等焓過過程，，℃℃

2022/12/29絕干物物料量量：：絕干空空氣量量2022/12/29預(yù)熱熱器器的的傳傳熱熱速速率率℃

2022/12/29分析物料料的返潮潮情況當(dāng)t2=60℃℃時，干燥燥器出口口空氣中中水汽分分壓為t=50℃℃時，飽和和蒸汽壓壓ps=12.34kPa，，即此時空空氣溫度度尚未達達到氣體體的露點點，不會返潮潮。當(dāng)t2=40℃℃時，干燥燥器出口